董海濤，閆艷，李哲，成芳

鄭州市污水凈化有限公司，河南 鄭州 450000

近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)也使我們付出了沉重的環(huán)境代價(jià)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，治污問(wèn)題越來(lái)越為社會(huì)所重視。我國(guó)在發(fā)展環(huán)境污染處理技術(shù)的同時(shí)，也力使環(huán)境污染治理力度和治理標(biāo)準(zhǔn)同世界發(fā)達(dá)國(guó)家相接軌。在治理污染的問(wèn)題上，一方面我國(guó)采取果斷措施，關(guān)閉一大批生產(chǎn)效率低，污染耗能高的項(xiàng)目；另一方面加強(qiáng)污染治理技術(shù)的資金投入，加強(qiáng)技術(shù)研究。

1 污水微電解處理技術(shù)的概念及工作原理

微電解技術(shù)又稱內(nèi)電解法，它是目前我國(guó)高濃度有機(jī)廢水處理的一種非常實(shí)用的技術(shù)。它的工作原理是通過(guò)填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對(duì)廢水進(jìn)行電解處理，在自身并不通電的情況下，最終達(dá)到凈化有機(jī)污染物的目的。系統(tǒng)內(nèi)部通水后會(huì)形成無(wú)數(shù)的微電池系統(tǒng)，在其作用空間形成一個(gè)電場(chǎng)，它具有超強(qiáng)的吸附能力，這種能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的藥劑水解產(chǎn)生的氫氧化鐵膠體。該種方法具有適用范圍廣泛的特點(diǎn)，其對(duì)污水的處理效果也十分的好，并且成本低廉，操作維護(hù)也非常方便，不消耗電能。經(jīng)過(guò)該種工藝處理后的高濃度廢水其COD和色度得到大幅度降低，廢水的可生化性提高。

1.1 微電解的概念

微電解處理是指在低壓直流狀態(tài)下的電解除去水中的鈣、鎂離子而達(dá)到降低水的硬度，產(chǎn)生可滅菌消毒的活性氫氧自由基和活性氯，吸附、殺死細(xì)菌等一系列應(yīng)用技術(shù)的總稱。

1.2 微電解技術(shù)的工作原理

將鐵屑和碳粒浸在酸性廢水中，利用鐵和碳之間的電極電位差，廢水當(dāng)中便會(huì)形成無(wú)數(shù)的微原電池。以低電位成為陰極的鐵與以高電位形成陽(yáng)極的碳在酸性電解質(zhì)水溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果是鐵受到腐蝕變成二價(jià)的鐵離子而進(jìn)入溶液。調(diào)節(jié)電解反應(yīng)器的出水，把pH值調(diào)到9左右，這時(shí)候由于鐵離子有混凝作用，它與污染物中帶微弱負(fù)電荷的微粒相互吸引，便會(huì)形成比較穩(wěn)定的絮凝物而去除。為了增加電位差加速鐵離子的釋放，可以在鐵--碳床中加入一定比例銅粉或鉛粉，經(jīng)過(guò)微電解，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)BOD/COD升高了，這是由于一些難降解的物質(zhì)被碳粒吸附或經(jīng)鐵離子的絮凝而減少的緣故。

若要讓鐵碳床有分解有機(jī)大分子的能力，我們可以通過(guò)下述方式為之：加入過(guò)氧化氫，在這種情況下酸性廢水與鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成亞鐵離子，亞鐵離子與過(guò)氧化氫形成Fenton的物質(zhì)，生成羥基自由基，它具有極強(qiáng)的氧化性能，在很大程度上它能將難降解的大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物等，這種反應(yīng)只有在酸性的條件下才能進(jìn)行。它的工作原理是成為陽(yáng)極的低電位鐵與成為陰極的高電位碳發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)中，產(chǎn)生的了初生態(tài)的二價(jià)Fe和原子H，它們具有高化學(xué)活性，能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性，使有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用。根據(jù)工程實(shí)驗(yàn)，鐵碳床微電解技術(shù)在剛開始應(yīng)用的效果十分理想，特別是對(duì)酸性的有機(jī)廢水的處理， 但運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后效果急劇下降。綜合分析主要有以下兩個(gè)方面的原因，一方面是由于鐵泥堵塞；另一方面由于炭的吸附飽和。通過(guò)反沖洗可緩解鐵泥堵塞，但解決不了根本問(wèn)題，這時(shí)候則需要更換填料， 其工作量也是非常大的。

2 技術(shù)應(yīng)用中的難題探討

2.1 動(dòng)態(tài)鐵炭微電解反應(yīng)器的技術(shù)處理問(wèn)題

通過(guò)電解反應(yīng)器，采用特殊的機(jī)械攪拌方式對(duì)鐵炭填料進(jìn)行攪拌，可以有效阻止鐵炭板結(jié)，這有利于徹底解決填料容易板結(jié)的問(wèn)題，并使之能夠利用一般的鐵刨花就能將廢水進(jìn)行處理，達(dá)到不結(jié)垢、不堵塞、可連續(xù)運(yùn)行、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便等目的。

2.2 動(dòng)態(tài)鐵炭微電解反應(yīng)器工作特點(diǎn)

1）其針對(duì)的有機(jī)污染物質(zhì)范圍十分廣范，具體包括：含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機(jī)物質(zhì)等，經(jīng)它的處理后都有很好的降解效果；

2）流程簡(jiǎn)便易懂、工作時(shí)間長(zhǎng)、投資少、操作維護(hù)方便等。處理過(guò)程中只消耗少量的微電解反應(yīng)劑。微電解劑只需定期添加而無(wú)需更換，添加操作也非常的方便，添加時(shí)也無(wú)需進(jìn)行活化，直接將其投入即可；

3）經(jīng)微電解處理后的廢水會(huì)在水中形成一種原生態(tài)的亞鐵或鐵離子，它具有比其它普通混凝劑更好的混凝作用，無(wú)需再加鐵鹽等混凝劑，對(duì)COD的去除率高，并且不會(huì)因此帶來(lái)水的二次污染；

4）確保廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。對(duì)已建成未達(dá)標(biāo)的高濃度有機(jī)廢水處理工程，運(yùn)用該技術(shù)對(duì)已建工程廢水進(jìn)行預(yù)處理，在降解COD的同時(shí)提高廢水的可生化性的同時(shí)，可以確保廢水處理后穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。也可以對(duì)生化后廢水進(jìn)很行微電解或微電解聯(lián)合生物濾床的工藝進(jìn)行深度處理；

5）使用方式靈活。該技術(shù)在各單元中不僅可以作為單獨(dú)處理方法使用，而且也可作為生物處理的前處理工藝，利于污泥的沉降和生物掛膜。該方法既達(dá)到化學(xué)沉淀除磷的效果，又可以通過(guò)還原除重金屬。

3 微電解處理應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

微電解污水處理技術(shù)的應(yīng)用是非常廣泛的。對(duì)于染料、印染廢水、焦化廢水、石油化工廢水在脫色的同時(shí)，使處理過(guò)水中的BOD/COD值得到明顯提高；對(duì)于石油廢水、皮革廢水、造紙廢水、木材加工廢水進(jìn)行處理后使水中的BOD/COD值大幅度提高；對(duì)于電鍍廢水、印刷廢水、采礦廢水、其他含有重金屬的廢水，通過(guò)此技術(shù)的處理可以從上述廢水中去除重金屬；對(duì)于有機(jī)氯農(nóng)業(yè)廢水、有機(jī)磷農(nóng)業(yè)廢水經(jīng)過(guò)處理后大大提高上述廢水的可生化性，且可以除去磷、硫等有害物質(zhì)，效果顯著。

目前隨著這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用研究的進(jìn)步突破，在污水處理領(lǐng)域逐步得到了推廣。當(dāng)今許多污水處理單位及工廠企業(yè)都已經(jīng)具備機(jī)電綜合生產(chǎn)的能力，同時(shí)我國(guó)具有紫外排架電控及臭氧的研發(fā)和生產(chǎn)的豐富經(jīng)驗(yàn)。由于微電解器的應(yīng)用技術(shù)的工作原理相對(duì)簡(jiǎn)單，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)實(shí)力，已經(jīng)具備研發(fā)微電解器的資金及技術(shù)實(shí)力。同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于處理電鍍廢水、印刷廢水、采礦廢水效果突出，對(duì)其他含有重金屬的廢水處理則相對(duì)不足，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求我們可以將污水處理發(fā)生器與微電解的工藝相結(jié)合，來(lái)解決這一技術(shù)難題，通過(guò)這種技術(shù)的探討甚至可以與紫外排架工藝結(jié)合研發(fā)多功能一體化處理機(jī)。在微電解器的應(yīng)用過(guò)程中對(duì)曝氣有很高的要求，我國(guó)目前對(duì)曝氣工藝方面的研究趨向成熟，實(shí)力雄厚，也為微電解器有更好的技術(shù)推廣奠定了基礎(chǔ)。

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